假单胞菌M-18 qscR突变株的构建及其对抗生素合成的调控

摘要

在革兰氏阴性菌中,全局性调控因子QscR参与菌群传感调节系统,调节多种毒素因子、次生代谢产物、稳定期基因以及参与生物膜形成的基因的表达,它通过与靶基因DNA启动子的调节元件结合,调节基因转录.假单胞菌株( Pseudomonas sp.)M-18是促进植物生长的根际细菌,能同时分泌藤黄绿菌素(pyoluterion,Plt)和吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA).运用同源重组技术,构建了假单胞菌 (Pseudomonas sp.)M-18株的 qscR 突变菌株M-18Q.比较野生株M-18和突变株M-18Q生物合成PCA和Plt的产量,在28℃恒温条件下,在PPM和KMB培养基中M-18Q菌株合成PCA的量分别约为野生型M-18菌株的4～6倍和3～5倍,分别达到480μg/mL和140μg/mL.在PPM培养基中,野生株M-18和突变株M-18Q几乎都没有Plt的合成,而在KMB培养基中,突变菌株和野生型M-18合成Plt的量基本一致.反式互补实验表明,在 qscR 突变株M-18Q中,PCA生物合成受到抑制而Plt的生物合成却不受影响. phzA基因是吩嗪合成基因簇中第一个基因,phzA'-'lacZ翻译融合实验表明,qscR 基因产物通过抑制PCA合成基因簇的表达,实施负调控作用.结果表明 qscR 基因是作为一个全局调控基因区别性地调控PCA和Plt的生物合成.